CN113640042A - 一种可远程控制的混凝土钻孔取芯装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可远程控制的混凝土钻孔取芯装置，包括移动底座，所述移动底座上设置有开合门组件，所述移动底座上设置有升降组件，所述升降组件上设置有横移组件，所述横移组件上活动设置有取芯钻臂，所述取芯钻臂上设置有方位旋转组件，所述方位旋转组件上设置有角度旋转组件，所述角度旋转组件和所述方位旋转组件上各设置有角度检测组件，通过本发明的结构设置，具备以下的优点，实现远程数据控制装置的各动作的运行，并接收反馈的各种数据，实现远程控制，同时还能使钻芯实现多方位及角度精准的调节，并具备角度检测装置，使取芯钻头更加灵活，施工人员操作更加方便，节省人力物力，提高检测的范围。

Description

一种可远程控制的混凝土钻孔取芯装置

技术领域

本发明涉及混凝土取芯装置，特别涉及一种可远程控制的混凝土钻孔取芯装置。

背景技术

针对现有的混凝土钻孔取芯装置，取芯长度、取芯角度单一，装置操作复杂等问题。混凝土钻孔取芯装置作为一种检测、施工单位必备检测装置，已经广泛应用于铁路隧道、公路隧道、矿山采掘、水利、结构工程和地下工程。国内混凝土钻孔取芯装置不断更新换代，在工程中起着重要作用。目前传统的取芯装置需要人工移动和固定进行取芯做业，需要不断的人工拆卸换装，且取芯角度单一，无法适应各种复杂工况。极大降低了取芯效率，花费大量人力且对操作人员极其不友好。

故此，现有的混凝土取芯装置需要进一步改善。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种可远程控制的混凝土钻孔取芯装置，能快速移动定位、节省人力，提高取芯效率，同时还能自动检测及调整钻芯进给角度。

为了达到上述目的，本发明采用以下方案：

一种可远程控制的混凝土钻孔取芯装置，包括移动底座，所述移动底座上设置有开合门组件，所述移动底座上设置有升降组件，所述升降组件上设置有横移组件，所述横移组件上活动设置有取芯钻臂，所述取芯钻臂上设置有方位旋转组件，所述方位旋转组件上设置有角度旋转组件，所述角度旋转组件和所述方位旋转组件上各设置有角度检测组件，所述角度旋转组件上设置有旋转电机，所述旋转电机的输出端设置有取芯钻头，所述取芯钻头内部设置有岩芯腔，所述岩芯腔内设置有用于控制所述岩芯腔容量的容量控制组件，所述升降组件上设置有数据接收处理器装置，所述数据接收处理器装置通讯连接于所述升降组件、横移组件、角度检测组件、方位旋转组件、角度旋转组件、旋转电机和容量控制组件。

进一步地，所述移动底座包括支撑底板，所述支撑底板上设置有多个移动轮。

进一步地，所述开合门组件包括设置于所述移动底座中间的钻头让位开孔，所述移动底座一侧设置有推拉驱动结构，所述推拉驱动结构的输出端设置有用于封闭所述钻头让位开孔的活动挡门。

进一步地，所述升降组件包括设置于所述移动底座上的多个导向伸缩杆，多个所述导向伸缩杆的输出端设置有升降板连接，所述升降板和所述移动底座之间设置有伸缩气缸。

进一步地，所述横移组件包括设置于所述升降板上的横向轨道，所述横向轨道上活动设置有横向滑块。

进一步地，所述方位旋转组件包括有设置于所述取芯钻臂上的竖轴座，所述竖轴座上安装有旋转竖轴，所述旋转竖轴上端设置有第一摆动杆，所述第一摆动杆一侧的所述取芯钻臂上设置有第一铰接座，所述第一铰接座上铰接有第一伸缩油缸，所述第一伸缩油缸的输出端和所述第一摆动杆外端铰接。

进一步地，所述角度旋转组件包括设置于所述旋转竖轴下端的铰接架，所述铰接架上设置有横轴座，所述横轴座上安装有旋转横轴，所述旋转横轴一侧设置有第二摆动杆，所述第二摆动杆一侧的所述铰接架上设置有第二铰接座，所述第二铰接座上铰接有第二伸缩油缸，所述第二伸缩油缸的输出端和所述第二摆动杆外端铰接。

进一步地，所述角度检测组件包括设置于所述旋转横轴外端的转动盘，所述转动盘端面设置有偏心轴，所述转动盘一侧的所述铰接架上设置有竖向直槽口，所述竖向直槽口内活动设置有测距板，所述测距板一侧设置有驱动横杆，所述驱动横杆上设置有横向直槽口，所述偏心轴穿插于所述横向直槽口内活动，所述测距板上方的所述铰接架表面设置有红外测距仪，所述红外测距仪的射线照射于所述测距板上表面。

进一步地，所述容量控制组件包括活动设置于所述岩芯腔内的活塞板，所述活塞板上方形成气腔，所述取芯钻头外壁设置有第一连接孔，所述移动底座上设置有高压气罐，所述高压气罐上设置有第二连接孔，所述第二连接孔和所述第一连接孔之间连接有可延伸橡胶气管，所述高压气罐上设置有气压指针，所述高压气罐上设置有气压传感器。

进一步地，所述升降组件上设置有可充电电池、5G通信装置、显示屏、语音预警装置和中央控制装置，所述中央控制装置通讯连接于所述可充电电池、5G通信装置、语音预警装置和数据接收处理器装置，所述取芯钻头表面设置有刻度。

综上所述，本发明相对于现有技术其有益效果是：

本发明解决了现有混凝土取芯装置中存在的不足，通过本发明的结构设置，具备以下的优点，实现远程数据控制装置的各动作的运行，并接收反馈的各种数据，实现远程控制，同时还能使钻芯实现多方位及角度精准的调节，并具备角度检测装置，使取芯钻头更加灵活，施工人员操作更加方便，节省人力物力，提高检测的范围，且结构简单，使用方便。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的主视图；

图3为图2沿A-A线的剖视图；

图4为图2的B处局部放大图；

图5为本发明的后视图；

图6为图5的C处局部放大图；

图7为本发明的俯视图；

图8为图7的D处局部放大图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供

一种可远程控制的混凝土钻孔取芯装置，包括移动底座1，所述移动底座1上设置有开合门组件2，所述移动底座1上设置有升降组件3，所述升降组件3上设置有横移组件4，所述横移组件4上活动设置有取芯钻臂5，所述取芯钻臂5上设置有方位旋转组件6，所述方位旋转组件6上设置有角度旋转组件7，所述角度旋转组件7和所述方位旋转组件6上各设置有角度检测组件9，所述角度旋转组件7 上设置有旋转电机8，所述旋转电机8的输出端设置有取芯钻头10，所述取芯钻头10内部设置有岩芯腔11，所述岩芯腔11内设置有用于控制所述岩芯腔11容量的容量控制组件12，所述升降组件3上设置有数据接收处理器装置13，所述数据接收处理器装置13通讯连接于所述升降组件3、横移组件4、角度检测组件9、方位旋转组件6、角度旋转组件7、旋转电机8和容量控制组件12；

取芯钻头10能对地面、墙面等各种地形进行施工。

以上结构原理：

移动底座1能带动所述取芯钻头10移动至各种施工的现场；

横移组件4能带动所述取芯钻头10进行位置的调节；

升降组件3能带动所述取芯钻头10进行高度位置的抬升及进给；

方位旋转组件6用于调节所述取芯钻头10的钻头方位；

角度旋转组件7用于调节所述取芯钻头10的钻头的倾斜角度；

角度检测组件9用于检测所述方位旋转组件6和所述角度旋转组件7的旋转角度，并将信号传送给所述数据接收处理器装置13，数据接收处理器装置13远程接收终端信号和发送信息至终端，便于施工人员进行对设备的处理；

容量控制组件12能实现所述岩芯腔11钻取混凝土的深度和容量；

本发明所述移动底座1包括支撑底板101，所述支撑底板101上设置有多个移动轮102。

本发明所述开合门组件2包括设置于所述移动底座1中间的钻头让位开孔201，所述移动底座1一侧设置有推拉驱动结构202，所述推拉驱动结构202的输出端设置有用于封闭所述钻头让位开孔201的活动挡门203；

开合门组件2用于打开或封闭所述取芯钻头10，防止所述取芯钻头10损坏。

本发明所述升降组件3包括设置于所述移动底座1上的多个导向伸缩杆301，多个所述导向伸缩杆301的输出端设置有升降板302连接，所述升降板302和所述移动底座1之间设置有伸缩气缸303。

本发明所述横移组件4包括设置于所述升降板302上的横向轨道 401，所述横向轨道401上活动设置有横向滑块402。

本发明所述方位旋转组件6包括有设置于所述取芯钻臂5上的竖轴座601，所述竖轴座601上安装有旋转竖轴602，所述旋转竖轴602 上端设置有第一摆动杆603，所述第一摆动杆603一侧的所述取芯钻臂5上设置有第一铰接座604，所述第一铰接座604上铰接有第一伸缩油缸605，所述第一伸缩油缸605的输出端和所述第一摆动杆603 外端铰接；

以上结构原理：

数据接收处理器装置13接收终端控制模块的控制信号，用于控制所述第一伸缩油缸605的伸出距离，第一伸缩油缸605的伸出距离按比例转换为角度数据，根据输入角度数据的信号实现伸出距离的控制，当所述第一伸缩油缸605伸出时，第一摆动杆603实现围绕所述竖轴座601旋转，使所述旋转竖轴602实现旋转动作。

本发明所述角度旋转组件7包括设置于所述旋转竖轴602下端的铰接架701，所述铰接架701上设置有横轴座702，所述横轴座702 上安装有旋转横轴703，所述旋转横轴703一侧设置有第二摆动杆 704，所述第二摆动杆704一侧的所述铰接架701上设置有第二铰接座705，所述第二铰接座705上铰接有第二伸缩油缸706，所述第二伸缩油缸706的输出端和所述第二摆动杆704外端铰接；

以上结构原理：

数据接收处理器装置13接收终端控制模块的控制信号，用于控制所述第二伸缩油缸706的伸出距离，第二伸缩油缸706的伸出距离按比例转换为角度数据，根据输入角度数据的信号实现伸出距离的控制，当所述第二伸缩油缸706伸出时，第二摆动杆704实现围绕所述横轴座702旋转，使所述旋转横轴703实现旋转动作。

本发明所述角度检测组件9包括设置于所述旋转横轴703外端的转动盘901，所述转动盘901端面设置有偏心轴902，所述转动盘901 一侧的所述铰接架701上设置有竖向直槽口903，所述竖向直槽口903 内活动设置有测距板904，所述测距板904一侧设置有驱动横杆905，所述驱动横杆905上设置有横向直槽口906，所述偏心轴902穿插于所述横向直槽口906内活动，所述测距板904上方的所述铰接架701 表面设置有红外测距仪907，所述红外测距仪907的射线照射于所述测距板904上表面；

以上结构原理：

提供另一种的角度检测方法，转动盘901旋转过程中，带动所述偏心轴902围绕所述转动盘901中心旋转，转动盘901旋转时即所述取芯钻头10的角度发生变化，此时，偏心轴902驱动所述横向直槽口906上下移动，横向直槽口906带动所述测距板904实现上下活动，测距板904距离所述红外测距仪907发射端距离发生变化，红外测距仪907检测距离所述测距板904之间的距离，根据距离数据转换为对应角度的数据，并将数据通过所述数据接收处理器装置13传输给控制终端，实现远程的角度控制和角度的检测。

本发明所述容量控制组件12包括活动设置于所述岩芯腔11内的活塞板121，所述活塞板121上方形成气腔122，所述取芯钻头10外壁设置有第一连接孔123，所述移动底座1上设置有高压气罐124，所述高压气罐124上设置有第二连接孔125，所述第二连接孔125和所述第一连接孔123之间连接有可延伸橡胶气管126，所述高压气罐124上设置有气压指针127，所述高压气罐124上设置有气压传感器 128；，所述活塞板121上方形成能通过气压控制所述活塞板121位置从而改变所述岩芯腔11大小的气腔122，接通气管后的气腔122内能充气或者排气，当所述气腔122实现排气时，活塞板121上移，所述岩芯腔11容量变大，当所述气腔122实现进气时，活塞板121下移，所述岩芯腔11容量变小。

本发明所述升降组件3上设置有可充电电池100、5G通信装置 200、显示屏500、语音预警装置300和中央控制装置400，所述中央控制装置400通讯连接于所述可充电电池100、5G通信装置200、语音预警装置300和数据接收处理器装置13，所述取芯钻头10表面设置有刻度600；活塞板121和所述刻度600配合使用，便于施工人员观察当前所述岩芯腔11的大小。

为了克服现有的混凝土钻孔取芯装置所存在的不足，本发明的目的在于制造一种能适应各种复杂工况取芯装置。具有智能，环保等特点。本装置充分考虑了各种复杂的施工环境，可以无死角、便捷、智能取出芯块。充分利用物联网技术，通过5G通信实时远程空控制系统控制取芯车进行无人取芯。对于施工人员的保护，环境友好以及可持续发展有着重要意义，符合物联网技术发展趋势，在国内外均具有很好的发展前景。

通过自动化控制岩芯管中气室里气体量并进行限位保护，可选择不同标准不同长度的取样块，提高钻孔稳定性，在钻孔操作过程中，利用布袋除尘装置和碰嘴的相互配合，从而能够进行有效的降尘处理, 且使用取芯钻臂和角度传感器可以对各种角度的结构进行取芯。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种可远程控制的混凝土钻孔取芯装置，包括移动底座(1)，其特征在于：所述移动底座(1)上设置有开合门组件(2)，所述移动底座(1)上设置有升降组件(3)，所述升降组件(3)上设置有横移组件(4)，所述横移组件(4)上活动设置有取芯钻臂(5)，所述取芯钻臂(5)上设置有方位旋转组件(6)，所述方位旋转组件(6)上设置有角度旋转组件(7)，所述角度旋转组件(7)和所述方位旋转组件(6)上各设置有角度检测组件(9)，所述角度旋转组件(7)上设置有旋转电机(8)，所述旋转电机(8)的输出端设置有取芯钻头(10)，所述取芯钻头(10)内部设置有岩芯腔(11)，所述岩芯腔(11)内设置有用于控制所述岩芯腔(11)容量的容量控制组件(12)，所述升降组件(3)上设置有数据接收处理器装置(13)，所述数据接收处理器装置(13)通讯连接于所述升降组件(3)、横移组件(4)、角度检测组件(9)、方位旋转组件(6)、角度旋转组件(7)、旋转电机(8)和容量控制组件(12)。

2.根据权利要求1所述的一种可远程控制的混凝土钻孔取芯装置，其特征在于：所述移动底座(1)包括支撑底板(101)，所述支撑底板(101)上设置有多个移动轮(102)。

3.根据权利要求2所述的一种可远程控制的混凝土钻孔取芯装置，其特征在于：所述开合门组件(2)包括设置于所述移动底座(1)中间的钻头让位开孔(201)，所述移动底座(1)一侧设置有推拉驱动结构(202)，所述推拉驱动结构(202)的输出端设置有用于封闭所述钻头让位开孔(201)的活动挡门(203)。

4.根据权利要求1所述的一种可远程控制的混凝土钻孔取芯装置，其特征在于：所述升降组件(3)包括设置于所述移动底座(1)上的多个导向伸缩杆(301)，多个所述导向伸缩杆(301)的输出端设置有升降板(302)连接，所述升降板(302)和所述移动底座(1)之间设置有伸缩气缸(303)。

5.根据权利要求4所述的一种可远程控制的混凝土钻孔取芯装置，其特征在于：所述横移组件(4)包括设置于所述升降板(302)上的横向轨道(401)，所述横向轨道(401)上活动设置有横向滑块(402)。

6.根据权利要求1所述的一种可远程控制的混凝土钻孔取芯装置，其特征在于：所述方位旋转组件(6)包括有设置于所述取芯钻臂(5)上的竖轴座(601)，所述竖轴座(601)上安装有旋转竖轴(602)，所述旋转竖轴(602)上端设置有第一摆动杆(603)，所述第一摆动杆(603)一侧的所述取芯钻臂(5)上设置有第一铰接座(604)，所述第一铰接座(604)上铰接有第一伸缩油缸(605)，所述第一伸缩油缸(605)的输出端和所述第一摆动杆(603)外端铰接。

7.根据权利要求6所述的一种可远程控制的混凝土钻孔取芯装置，其特征在于：所述角度旋转组件(7)包括设置于所述旋转竖轴(602)下端的铰接架(701)，所述铰接架(701)上设置有横轴座(702)，所述横轴座(702)上安装有旋转横轴(703)，所述旋转横轴(703)一侧设置有第二摆动杆(704)，所述第二摆动杆(704)一侧的所述铰接架(701)上设置有第二铰接座(705)，所述第二铰接座(705)上铰接有第二伸缩油缸(706)，所述第二伸缩油缸(706)的输出端和所述第二摆动杆(704)外端铰接。

8.根据权利要求7所述的一种可远程控制的混凝土钻孔取芯装置，其特征在于：所述角度检测组件(9)包括设置于所述旋转横轴(703)外端的转动盘(901)，所述转动盘(901)端面设置有偏心轴(902)，所述转动盘(901)一侧的所述铰接架(701)上设置有竖向直槽口(903)，所述竖向直槽口(903)内活动设置有测距板(904)，所述测距板(904)一侧设置有驱动横杆(905)，所述驱动横杆(905)上设置有横向直槽口(906)，所述偏心轴(902)穿插于所述横向直槽口(906)内活动，所述测距板(904)上方的所述铰接架(701)表面设置有红外测距仪(907)，所述红外测距仪(907)的射线照射于所述测距板(904)上表面。

9.根据权利要求1所述的一种可远程控制的混凝土钻孔取芯装置，其特征在于：所述容量控制组件(12)包括活动设置于所述岩芯腔(11)内的活塞板(121)，所述活塞板(121)上方形成能通过气压控制所述活塞板(121)位置从而改变所述岩芯腔(11)大小的气腔(122)，所述取芯钻头(10)外壁设置有第一连接孔(123)，所述移动底座(1)上设置有高压气罐(124)，所述高压气罐(124)上设置有第二连接孔(125)，所述第二连接孔(125)和所述第一连接孔(123)之间连接有可延伸橡胶气管(126)，所述高压气罐(124)上设置有气压指针(127)，所述高压气罐(124)上设置有气压传感器(128)。

10.根据权利要求1所述的一种可远程控制的混凝土钻孔取芯装置，其特征在于：所述升降组件(3)上设置有可充电电池(100)、5G通信装置(200)、显示屏(500)、语音预警装置(300)和中央控制装置(400)，所述中央控制装置(400)通讯连接于所述可充电电池(100)、5G通信装置(200)、语音预警装置(300)和数据接收处理器装置(13)，所述取芯钻头(10)表面设置有刻度(600)。

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